139 3

3.16. TENDENCJE W TECHNICE KOTŁOWEJ. ZAGADNIENIA WYBRANE

Decydujące znaczenie dla intensywności powstawania tlenków azotu ma początkowy etap spalania w niewielkiej odległości od palnika. Bezpośrednio za palnikiem (rys. 3.52) występuje lokalnie duże stężenie 0₂ i wysoka temperatura, która wywołuje szybkie odgazowanie części lotnych. W takich warunkach powstaje duża koncentracja rodników powodujących wzrost emisji NO* zgodnie z zależnościami (3.54) i (3.55). Wypalenie 0₂ z paliwem powoduje, że zawartość tlenu spada (A < 1) - powstaje atmosfera silnie redukcyjna, w której nie tylko jest blokowane powstawanie nowych NO*, ale następuje redukcja wcześniej powstałych w procesie spalania tlenków NO* zgodnie z zależnością (3.56). Zatem im szybciej zachodzi proces uwalniania się części lotnych i ich spalanie, tym szybciej zaczyna brakować tlenu do reakcji spalania związków azotu (HCN, NH₃) w paliwie, czyli blokowanie powstawania tlenków azotu.

Rys. 3.52. Poglądowy rozkład koncentracji poszczególnych składników i temperatury t spalin podczas tworzenia się i redukcji NO_x

Istnieje jednak niebezpieczeństwo tworzenia się nadmiernej ilości produktów niezupełnego i niecałkowitego spalania, wyrażającego się zwiększoną emisją CO, sadzy oraz dużą zawartością pierwiastka węgla w popiele i w żużlu. Dlatego po doprowadzeniu powietrza dopalającego następuje dalsze dopalanie CO i cząstek paliwa (rys. 3.52). Mniejsze wartości emisji NO* uzyskać można, stosując wielokrotne stopniowanie powietrza, gdzie pomiędzy strefą silnie podstechiometrycznego spalania (A « 0,4) a strefą dopalania (A > 1) wprowadzonych jest kilka stref a pośredniej stechiometrii. Dzięki temu wydłuża się proces spalania i obniża się temperatura spalania. W całym obszarze spalania nadmiar powietrza A powinien mieć taką wartość, aby nie spowodował wzrostu strat niezupełnego spalania.

139